【題目】Ⅰ.高純度氫氧化鎂廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、電力等領(lǐng)域。鎂硅酸鹽礦石可用于生產(chǎn)氫氧化鎂,簡(jiǎn)要工藝流程如圖所示:
已知:
①溶液Ⅰ中除含Mg2+、SO42外,還含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等離子;
②常溫下,幾種金屬離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示:
金屬離子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ |
開(kāi)始沉淀時(shí)的pH | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 9.4 |
沉淀完全時(shí)的pH | 3.7 | 5.2 | 9.7 | 12.4 |
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)鎂在元素周期表中的位置_______________;
(2)向溶液Ⅱ中加入試劑X是_____________,作用是_________________________;
(3)流程中不加H2O2引起的后果是___________________________________;
(4)說(shuō)出母液的一種用途___________________;
(5)加入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________;
Ⅱ.海水中含有豐富的鎂資源。某同學(xué)設(shè)計(jì)了從模擬海水中制備MgO的實(shí)驗(yàn)方案:
模擬海水中的離子濃度/ (mol/L) | Na+ | Mg2+ | Ca2+ | Cl- | HCO3- |
0.439 | 0.050 | 0.011 | 0.560 | 0.001 |
注:溶液中某種離子的濃度小于1.0×10-5mol/L,可認(rèn)為該離子不存在;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,假設(shè)溶液體積不變。
已知:Ksp(CaCO3)=4.96×10-9;Ksp(MgCO3)=6.82×10-6;Ksp [Ca(OH)2]=4.68×10-6;Ksp [Mg(OH)2]=5.61×10-12。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(6)沉淀物X為_____________;
(7)濾液N中Ca2+濃度為_______________;
(8)加NaOH固體調(diào)整pH=12.5是否可行______(填“是”“否”);原因是________。
【答案】 第三周期第ⅡA族 MgO或MgCO3、Mg(OH)2 既調(diào)節(jié)溶液的pH又不引入雜質(zhì) 直接調(diào)pH小于9.4,Fe2+離子沉淀不完全,調(diào)pH大于9.7會(huì)使Mg2+損失 化肥 2Fe2++2H2O2+2H+=2Fe3++2H2O CaCO3 0.01mol/L 否 如果pH調(diào)制12.5會(huì)使氫氧化鈣沉淀,會(huì)使產(chǎn)品不純
【解析】Ⅰ.溶液Ⅰ中除MgSO4外,還含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等離子,根據(jù)題中提供的各種金屬離子沉淀的pH值可知,加入雙氧水可以將亞鐵離子氧化成鐵離子,再加入試劑X主要作用是調(diào)節(jié)溶液pH值,使鐵離子沉淀,可以加氧化鎂或氫氧化鎂等,過(guò)濾后在濾液中加入氨水使溶液中鎂離子沉淀,得氫氧化鎂沉淀,由于要通過(guò)使鐵離子沉淀的方法除去鐵,所以要先氧化再沉淀;
(1)Mg的原子序數(shù)為12,原子核外有3個(gè)電子層,最外層電子數(shù)為2,則位于周期表第三周期ⅡA族;
(2)根據(jù)上面的分析可知,向溶液Ⅱ中加入X時(shí)不能引入新的雜質(zhì),同時(shí)要能與H+反應(yīng),則可加入 MgO或MgCO3、Mg(OH)2 ;X的作用是調(diào)節(jié)溶液pH又不引入雜質(zhì);
(3)流程中H2O2的作用是氧化Fe2+,便于與Mg2+分離,如不加H2O2引起的后果是直接調(diào)pH小于9.4,F(xiàn)e2+離子沉淀不完全,調(diào)pH大于9.7會(huì)使Mg2+損失;
(4)母液中含有的溶質(zhì)主要是(NH4)2SO4,可用作化肥;
(5)根據(jù)上面的分析可知,加入H2O2溶液反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
Ⅱ.步驟①,加入0.001molNaOH時(shí),OH-恰好與HCO3-完全反應(yīng),生成0.001molCO32-.由于Ksp(CaCO3)<<Ksp(MgCO3),生成的CO32-與水中的Ca2+反應(yīng)生成CaCO3沉淀,濾液M中同時(shí)存在著Ca2+和Mg2+;步驟②,當(dāng)濾液M中加入NaOH固體,調(diào)至pH=11時(shí),此時(shí)濾液中c(OH-)=1×10-3molL-1,根據(jù)溶度積可判斷無(wú)Ca(OH)2生成,有Mg(OH)2沉淀生成;
(6)有分析可知沉淀物X為CaCO3;
(7)步驟②,當(dāng)濾液M中加入NaOH固體,調(diào)至pH=11(即pOH=3)時(shí),此時(shí)濾液中c(OH-)=1×10-3molL-1,則Q[Ca(OH)2]=c(Ca2+)×(10-3)2=0.010×(10-3)2=10-8<Ksp[Ca(OH)2],無(wú)Ca(OH)2生成;Q[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10-3)2=0.050×(10-3)2=5×10-8>Ksp[Mg(OH)2],有Mg(OH)2沉淀生成;又由于Ksp[Mg(OH)2]=c(Mg2+)×(10-3)2=5.6×10-12,c(Mg2+)=5.6×10-6<10-5,無(wú)剩余,濾液N中不存在Mg2+,存在Ca2+,c(Ca2+)=0.01mol/L;
(8) 如果pH調(diào)制12.5會(huì)使氫氧化鈣沉淀,會(huì)使產(chǎn)品不純,故不可直接加NaOH固體調(diào)整pH=12.5。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(2014·課標(biāo)全國(guó)卷Ⅰ,11,6分)溴酸銀(AgBrO3)溶解度隨溫度變化曲線如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.溴酸銀的溶解是放熱過(guò)程
B.溫度升高時(shí)溴酸銀溶解速度加快
C.60 ℃時(shí)溴酸銀的Ksp約等于6×10-4
D.若硝酸鉀中含有少量溴酸銀,可用重結(jié)晶方法提純
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】PbO主要用做電子管、顯像管、光學(xué)玻璃和防X射線的鉛玻璃的原料,它是一種難溶于水,密度較大的固體。下圖是用某工業(yè)廢渣(含PbSO435%,其余為CaSO4)生產(chǎn)PbO的主要流程。
已知:從液體中分離出密度較大且不溶的固體常用傾析法,即先使固體沉降,再將上層溶液傾倒入另一容器。
根據(jù)以上流程回答下列問(wèn)題:
(1)廢渣A的主要成分是__________________(填化學(xué)式)。
(2)PbSO4在熱的NaCl濃溶液中溶解生成PbCl42-,則①中反應(yīng)的離子方程式為_______;加入CaCl2的目的是________________。
(3)“濾液B→PbOHCl”的離子方程式為_________________。
(4)已知NaOH濃溶液有強(qiáng)烈的腐蝕性,會(huì)腐蝕濾紙。所以,從粗產(chǎn)品懸濁液提取最終產(chǎn)品的操作X依序是(填操作名稱)__________、___________、過(guò)濾、干燥。
(5)為了測(cè)定產(chǎn)品中PbO的純度,取0.4g研細(xì)的產(chǎn)品于錐形瓶中,加入水和36%的乙酸溶液,溫?zé)崾巩a(chǎn)品溶解,冷卻后加入緩沖溶液和指示劑,用濃度為0.2000mol/L的EDTA(用H2Y表示)溶液滴定到終點(diǎn),消耗EDTA溶液8.30mL,計(jì)算產(chǎn)品中PbO的純度為_______(保留三位有效數(shù)字)。(已知:Pb2++H2Y=PbY+2H+)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】五種短周期元素X、Y、Z、W、Q的原子序數(shù)依次增。X、Y是非金屬元素X、Y、Q元素的原子最高能級(jí)上電子數(shù)相等;Z元素原子的最外層電子數(shù)是次外層的兩倍;W元素原子核外有三種不同的能級(jí)且原子中p亞層與s亞層電子總數(shù)相等;Q元素電離能分別是I1=496,I2=4562,I3=6912。回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)Q原子的核外電子排布式是____________________。
(2)Q、W形成的化合物Q2W2中的化學(xué)鍵類型是______________。
(3)Y能與氟元素形成YF3,該分子的空間構(gòu)型是_______,該分子屬于______分子(填“極性”或“非極性”)。Y與X可形成具有立體結(jié)構(gòu)的化合物Y2X6,該結(jié)構(gòu)中Y采用______雜化。
(4)Y(OH)3是一元弱酸,其中Y原子因缺電子而易形成配位鍵,寫出Y(OH)3在水溶液中的電離方程式_______________。
(5) Z的一種單質(zhì)晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示。
①該單質(zhì)的晶體類型為___________。
②含1 mol Z原子的該晶體中共有_____mol化學(xué)鍵。
③己知Z的相對(duì)原子質(zhì)量為M,原子半徑為r pm,阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為____g·cm-3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,0.1molL-1某一元酸(HA)溶液中= 1×10-8,相同物質(zhì)的量濃度的某一元堿(BOH)溶液中= 1×1012,下列敘述正確的是( )
A.PH=a的HA溶液,稀釋10倍,其pH=a+1
B.等體積的HA和BOH恰好完全反應(yīng),溶液的pH=7
C.HA的pH=3;BOH的pH=13
D.相同體積相同pH的HA和鹽酸分別與足量Zn反應(yīng),生成氫氣的物質(zhì)的量相同
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化學(xué)反應(yīng)速率是通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的,下列化學(xué)反應(yīng)速率的測(cè)量中,測(cè)量依據(jù)不可行的是( )
選項(xiàng) | 化學(xué)反應(yīng) | 測(cè)量依據(jù)(單位時(shí)間內(nèi)) |
A | 2NO2N2O4 | 顏色深淺 |
B | Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 | H2體積 |
C | CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) | 壓強(qiáng)變化 |
D | Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH | 沉淀質(zhì)量 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng)2SO2+O22SO3,若用2 mol SO2和1 mol 18O2在一定條件下,經(jīng)足夠長(zhǎng)的時(shí)間反應(yīng),下列情況可能出現(xiàn)的是
A. 生成2 mol 三氧化硫 B. 18O完全存在于三氧化硫中
C. 18O僅存在于氧氣、三氧化硫中 D. 18O存在于氧氣、二氧化硫、三氧化硫中
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】現(xiàn)有下列物質(zhì):維生素A、維生素C、碘元素、鐵元素、淀粉、油脂。請(qǐng)選擇正確答案填在相應(yīng)的空格里。
①人體缺乏某種維生素會(huì)引起壞血病,這種維生素是__________。
②人體缺乏某種微量元素會(huì)發(fā)生貧血,這種微量元素是__________。
③既能為人體提供熱量,又能提供必需脂肪酸的物質(zhì)是__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場(chǎng)的作用下,兩膜中間的Na+和SO42-可通過(guò)離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是
A. 通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大
B. 該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品
C. 負(fù)極反應(yīng)為2H2O 4e– = O2+4H+,負(fù)極區(qū)溶液pH降低
D. 當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí),會(huì)有0.5mol的O2生成
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